人类在太空生存 人类婴儿如何在太空中出生?( 二 )


在微重力环境下进行的哺乳动物繁殖,包括对大鼠和小鼠的实验 。实验发现在微重力环境中长大的老鼠却缺乏自我调节的能力 。另一项在微重力环境下对小鼠胚胎受精进行的实验中发现,微重力下小鼠的受精率低于在正常重力下小鼠的受精率 。
2001年的时候,美国宇航局找来了一对宇航员夫妇在微重力环境下进行这项微重力环境下的受孕实验,结果发现在微重力环境下进行互相运动的难度比较大,由于牛顿第三定律的存在,两个个体很难在不依赖于其他物体的情况下,互相接触,因此本身就很难完成这项运动,除非将两个人固定在一起 。再则,微重力环境只能靠辐射来散热,没有空气对流,在短暂的运动后会大量出汗,热量积聚 。因此在经历了重重难关,长达十几天的努力下依然没有成功受孕 。因此想要在地球以外的环境中通过传统的方式怀孕可能是个问题 。
那么传统方式不行,体外受孕呢?
西班牙巴塞罗那的胚胎学家蒙特塞拉特·博阿达(MontserratBoada)领导了一项实验,他们在微重力条件下冷冻了10份人类精子样本,以观察与太空环境相似的环境下,是否会对这些样本的生存能力产生了负面影响 。研究小组用一架特技飞行飞机进行了20次模拟微重力的飞行试验 。每一次,样本都暴露在类似太空的环境中大约8秒钟 。
研究发现,在微重力环境下的精子浓度、活力和DNA碎裂率与地球条件下的精子浓度、活力和DNA碎裂率没有显著差异 。后续的一系列测试使用的是未冷冻的精子样本,也得到了类似的结果 。这表明微重力与辐射不同,在短期内不会对男性生育能力产生负面影响 。
但除了重力的影响,在国际空间站,辐射比地球高100多倍 。平均每天0.5毫西弗的宇宙射线剂量足以破坏活细胞内的DNA密码,包括精子 。另一项太空测试显示,在15天的轨道飞行中,鱼卵可以受精并正常发育,这表明短暂的太空旅行不会对繁殖造成太大伤害 。
据《美国国家科学院院刊》报道称,经过冷冻干燥的老鼠精子样本储存在空间站9个月后,被送回地球,并在室温下解冻 。虽然精子DNA在旅行中受到了辐射轻微的损伤,但它仍然可以使老鼠卵子受精,并创造出了健康的“太空小鼠” 。研究人员认为,精子的DNA受到轻微的辐射损伤后,卵子可以修复这些损伤 。如果精子样本在太空中保存更长的时间,那么DNA损伤就能增加到无法修复的程度,也就是超过了卵细胞修复能力的极限 。
所以,太空辐射是外太空繁殖最大的障碍 。值得注意的是,地球的外围还有一个范艾伦带,这条磁场带可以保护地球免受过多的高能粒子撞击,因此如果我们去往月球,火星甚至是其他行星,辐射要比地球轨道附近大得多 。这仍然给我们留下了一个巨大的问题:哺乳动物,包括我们人类在内,是否能在太空中永久生存和繁衍 。到目前为止,所有的研究表明,也许不能 。
如果哺乳动物想要在范艾伦带外太空繁殖的话,我们必须建立“抗辐射”的设施,以保护精子、卵子和胚胎不受伤害 。
“生老病死”是宇宙万物不可避免的法则,对于生命而言短则朝夕,长了也有上百年,生生死死是这个宇宙中最正常的事情 。地球有差不多46亿年的历史,而地球生命目前最早可以追溯至大约30多亿年前 。人类虽然发展出智慧文明,但不可否认的是我们在地球上存在的时间的确很短 。1500万年前的森林古猿,在600万年前和黑猩猩的祖先分道扬镳,发展到二三百万年前第一次走出非洲,在十几万年前智人走出非洲(这是“人类”的第二次),来到世界各地一直发展到今天 。


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